IPv4報(bào)文格式各字段的含義

來源：公眾號(hào)【網(wǎng)絡(luò)技術(shù)干貨圈】

作者：圈圈

ID：wljsghq

IPv4報(bào)文格式

上圖中各字段的含義如下：

Version版本 4Bit ：ip報(bào)文中，用來表示該協(xié)議采用的是那一個(gè)版本的ip，相同版本的ip才能進(jìn)行通信。一般此處的值為4，表示ipv4。

Header Length頭部長度 4Bit ：表示整個(gè)ip包頭的長度，其中單位是4字節(jié)。即二進(jìn)制數(shù)0000-1111（十進(jìn)制數(shù)0-15），其中一個(gè)最小長度為0字節(jié)，最大長度為60字節(jié)。一般來說此處的值為0101，表示頭長度為20字節(jié)。

Type of Service（ToS） 8Bit ：差分服務(wù)等級(jí)的標(biāo)記。

Total Length總長度 16Bit ：該字段表示ip報(bào)文的總長度，單位是1字節(jié)。能表示的最大字節(jié)為2^16-1=65535字節(jié)。不過由于鏈路層的MTU限制。超過1480字節(jié)后就會(huì)被分片（以太幀MTU為1500的情況下，除去20字節(jié)的包頭）。

Identification標(biāo)記位 16Bit ：該字段是ip軟件實(shí)現(xiàn)的時(shí)候自動(dòng)產(chǎn)生的，該字段的目的不是為了接受方的按序接受而設(shè)置的，而是在ip分片以后，用來標(biāo)識(shí)同一片分片的。方便ip分片的重組。

Flag標(biāo)志 3Bit ：該字段是與ip分片有關(guān)的。其中有三位，第一位保留，其他兩位分別為DF，MF。MF標(biāo)識(shí)后面是否還有分片，為1時(shí)，表示后面還有分片。DF標(biāo)識(shí)是否能分片，為0表示可以分片，如果為1不能分片，但偏移量字段又不為0，那么就會(huì)丟棄該報(bào)文。

Fragment offset偏移量 13Bit ：該字段是與ip分片后，相應(yīng)的ip片在總的ip片的位置。該字段的單位是8字節(jié)。比如，一個(gè)長度為2000字節(jié)的ip報(bào)文，到達(dá)路由器。這是超過了鏈路層的MTU，需要進(jìn)行分片，2000字節(jié)中，20字節(jié)為包頭，1980字節(jié)為數(shù)據(jù)，需要分成2個(gè)ip片（鏈路層MTU為1500），那么第一個(gè)分片的片偏移就是0，表示該分片在1980的第0位開始，第1479位結(jié)束。第二個(gè)ip片的片偏移185（1480/8），表示該分片開始的位置在原來ip的第1480位，結(jié)束在2000。

TTL 8Bit ：該片表示生存周期，該值占8bit。ip分片每經(jīng)過一個(gè)路由器該值減一，它的出現(xiàn)是為了防止路由環(huán)路，浪費(fèi)帶寬的問題。

Protocol協(xié)議 8Bit ：該值標(biāo)識(shí)上層的協(xié)議。其中1標(biāo)識(shí)ICMP、2標(biāo)識(shí)IGMP、6標(biāo)識(shí)TCP、17標(biāo)識(shí)UDP、88標(biāo)識(shí)OSPF。

Header CheckSum校驗(yàn)和 16Bit ：該值是對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)包的包頭進(jìn)行的校驗(yàn)。

源IP和目的IP各32Bit。

如果有Option字段，但沒到32Bit，由Padding補(bǔ)齊（補(bǔ)0）。

什么情況下兩主機(jī)的子網(wǎng)掩碼不同,卻可以相互通信?

一臺(tái)主機(jī)為172.31.1.1 255.255.255.0
一臺(tái)主機(jī)為 172.31.1.2 255.255.255.224
測試可以ping通……
問： 為什么，什么情況下兩主機(jī)的子網(wǎng)掩碼不同,卻可以相互通信？
答：
因?yàn)檫@兩臺(tái)主機(jī)都在百同一網(wǎng)段度172.31.1.0，所以能相互通信問
A機(jī)的地址：172.31.1.1 255.255.255.0
轉(zhuǎn)換為：10101100 00011111 00000001 00000001
（對(duì)齊）11111111 11111111 11111111 00000000
進(jìn)行相與運(yùn)算，1與1為1，0與0為0，1與0為0
等于： 10101100 00011111 00000001 00000000 （172.31.1.0）
B機(jī)的地址：172.31.1.2 255.255.255.224
轉(zhuǎn)換為：10101100 00011111 00000001 00000010
（對(duì)齊）11111111 11111111 11111111 11100000
等于： 10101100 00011111 00000001 00000000 （172.31.1.0）

總結(jié)兩地址IP地址和掩碼相與結(jié)果相同即可通信。

審核編輯：湯梓紅